Обоснование и разработка комплексных методов снижения загрязнения воздуха в кабинах карьерных самосвалов отработавшими газами дизелей Сайкин, Андрей Михайлович

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сайкин, Андрей Михайлович. Обоснование и разработка комплексных методов снижения загрязнения воздуха в кабинах карьерных самосвалов отработавшими газами дизелей : диссертация ... доктора технических наук : 05.05.03, 05.04.02 / Сайкин Андрей Михайлович; [Место защиты: Науч.-исслед. автомоб. и автомотор. ин-т "НАМИ"].- Москва, 2010.- 393 с.: ил. РГБ ОД, 71 10-5/273

Введение к работе

Карьерные самосвалы и автомобильный транспорт (AT) являются основным источником загрязнения воздуха в карьерах. Ограничение загрязнения воздуха рабочей зоны в карьерах регламентируется требованиями правил Ростехнадзора путем принятия: норм предельно допустимых концентраций (ПДК_рз) вредных веществ (ВВ) в воздухе рабочей зоны, международными и национальными требованиями к удельным выбросам ВВ с отработавшими газами (ОГ) дизелей, специальными требованиями по оборудованию последних дополнительными системами снижения токсичности ОГ (ССТ).

Начиная с 1970-х годов при максимальной глубине карьеров до 200-300 м снижение выброса ВВ с ОГ обеспечивалось за счет внедрения малотоксичных модификаций дизелей и применения методов каталитической (КН) и жидкостной (ЖН) очистки ОГ. Опыт решения проблемы снижения загрязнения воздушной среды карьеров в течение последних четырех десятилетий по мере увеличения глубины карьеров до 600 м и более, грузоподъемности AT и интенсификации ведения горных работ показал, что реализация перечисленных мер по снижению выбросов ВВ с ОГ не обеспечивает ее полного решения. Постоянно регистрируемое загрязнение воздуха в кабинах в т.ч. импортных моделей карьерных самосвалов, экскаваторов и др. AT приводит к ухудшению самочувствия водителей и операторов, утомляемости, сонливости, головной боли, что может быть причиной снижения производительности труда и увеличения дорожно-транспортных происшествий.

Эффективность ведущихся работ по решению проблемы снижается из-за различия номенклатуры нормируемых ВВ в санитарно-нормативной документации по ограничению загрязнения воздуха рабочей зоны и удельных выбросов ВВ с ОГ дизелей. Недостатком в решении проблемы является также малое внимание, уделяемое снижению выброса ВВ с ОГ ранее выпускаемых моделей дизелей и поддержанию экологических характеристик дизелей на уровне исходных в процессе длительной эксплуатации.

Учитывая изложенное, для обеспечения безопасных условий труда необходима методологически упорядоченная разработка комплексных методов очистки

воздуха в кабинах AT, нейтрализации и очистки ОГ дизелей, снижения токсичности ОГ ранее выпущенных моделей дизелей путем воздействия на рабочий процесс и поддержания экологических характеристик дизелей на уровне исходных в процессе длительной эксплуатации. Решение данной проблемы позволит сохранить стабильную интенсивность ведения горных работ и снизить антропогенную нагрузку AT на окружающую среду.

Цель диссертационной работы.

Теоретическое и экспериментальное исследование по обоснованию и разработке комплексных методов гарантированного снижения сверхнормативного загрязнения воздуха в кабинах самосвалов и другого карьерного автомобильного транспорта.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Провести изучение влияния условий эксплуатации и загрязнения воздуха в карьерах и кабинах самосвалов, исследовать причины поступления вредных веществ в воздух кабин и разработать метод оценки комплексной экологической безопасности самосвалов в условиях эксплуатации.
Провести исследование методов и способов очистки воздуха в кабинах карьерных самосвалов, провести анализ наиболее эффективных схем их работы и разработать на их основе средства очистки воздуха, обеспечивающие снижение содержания вредных веществ в воздухе кабин до уровня требований Ростехнадзора.
Исследовать эффективность методов снижения токсичности отработавших газов дизелей ранее выпущенных моделей и разработать на их основе комплексные методы и системы снижения токсичности отработавших газов самосвалов и карьерного автомобильного транспорта.
Теоретически и экспериментально исследовать и разработать методы и средства поддержания экологических параметров дизелей на уровне исходных в процессе длительной эксплуатации.
Разработать рекомендации по применению исследованных наиболее эффективных сочетаний методов и средств гарантированного снижения загрязнения воздуха в кабинах карьерных самосвалов применительно к конкретным моделям

ботавших газов двигателя внутреннего сгорания /В.А.Реутов, А.М.Сайкин, М.И.Насонова (СССР). - 2328919/25-06; Заявлено 01.03.1976; Опубл. 30.12.1979; Открытия. Изобретения, №48.

А. с. СССР 966271, МПК F 02 М 25/06. Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания / С.В.Никонов, А.М.Сайкин, М.Г.Шейнин (СССР). - 3274606/25-06; Заявлено 15.04.1981; Опубл. 15.10.1982; Открытия. Изобретения, №38.
А.с. СССР 981642, МПК F 01 N 3/04. Система снижения токсичности / М.Г.Шейнин, А.М.Сайкин, О.А.Саржинов (СССР). - 3304020/25-06; Заявлено 11.06.1981; Опубл. 15.12.1982; Открытия. Изобретения, №46.

32. А.с. СССР 547533, МПК F 01 N 3/04. Выхлопное устройство /
А.М.Сайкин (СССР). - 2311932/06; Заявлено 06.01.1976; Опубл. 25.02.1977; Откры
тия. Изобретения, №7.

А.с. СССР 1390401, МПК F 02В 23/06. Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия / В.А.Куцевалов, Е.Г.Пономарев, А.М.Сайкин (СССР). - 4125446/25-06; Заявлено 30.09.1986; Опубл. 23.04.1988; Открытия. Изобретения, №15.
А.с. СССР 642497, МПК F 02В 41/02. Способ работы двигателя внутреннего сгорания / О.И.Жегалин, И.В.Кузнецов, А.М.Сайкин (СССР). - 2518057/25-06; Заявлено 18.08.1977; Опубл. 15.01.1979; Открытия. Изобретения, №2.
А.с. СССР 1657684, МПК F 01 N 3/28. Каталитический нейтрализатор / В.М.Вартанян, В.З.Новиков, А.М.Сайкин (СССР). - 4706518/06; Заявлено 16.06.1989; Опубл. 23.06.1991; Открытия. Изобретения, №23.

36.Kongenket Norge 162530 NOYTRAriSERrNGSINNRETINING AV WAS-KETYPEN FORUTFOPSGASSER FRA FORBRENNINGSMOTOR JC14 F 01 N 3/04 /O.J.Zhegalin, A.M.Saikm, O.A.Sarzhmov (USSR). - 852098; Заявлено 24.05.1985; Опубл. 02.10.1989; Oslo, den 9. Febraar 1990.

37. SUOMI - FINLAND Patent № 80504, JC15 F 01 N 3/04. Polttomoottorm pokokaasujen nesteneutralointilaite / O.J.Zhegalin, A.M.Saikin, O.A.Sarzhinov (USSR). - 852039; Заявлено 22.05.1985; Опубл. 28.02.1990; Helsmgfors, den 11.06.1990.

38. Пат. на изобретение № 2173639 Российская Федерация, МПК В 60 Н 3/06

автомобилей II Материалы конференций за 2004-2005 /НИЦИАМТ, 2005. - Вып. 11. -С.143-144.

Сайкин A.M. Проблема загрязнения воздуха в салонах и кабинах автомобилей // Сб. «Улучшение эксплуатационных показателей ДВС». - С-Пб. - Киров: Российская академия транспорта, Вятская ГСХА, 2004. - Вып.З - с. 67-71.
Сайкин A.M. Проблемы, требующие решения при применении окислительных каталитических нейтрализаторов на транспортных средствах. // Тез. докл. конф. «Каталитические технологии защиты окружающей среды для промышленности и транспорта». - Новосибирск: Изд-во ин-та катализа им. Г.К.Борескова, СО РАН. - 2007. - С.85-87.
Сайкин A.M. Особенности проблемы снижения вредного воздействия автотранспорта на рабочий персонал в карьерах // Сб. научн. тр. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. - М.: Изд-во «Мир горной книги», 2008. - №0В8. - С.251-259.
Сайкин A.M. Нормативные проблемы при разработке средств экологической и активной безопасности автотранспортных средств в отношении воздушной среды // Сб. «Автомобили, двигатели и их компоненты». - М.: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ». -Вып.239. -2008. -С. 181-188.
Сайкин A.M. Особенности создания экосистем очистки воздуха в салоне электромобиля // Сб. научн. тр. - М.: НАМИ. - 2009. - Вып.242. - С.86-93.
Кутенев В.Ф. Сайкин A.M. Исследование влияния условий эксплуатации карьерных самосвалов на загрязнение воздуха кабин водителей // журнал ААИ. -2009.:№5.-С.17-19.
А.с. СССР 522334, МПК F 01 3/15. Нейтрализатор выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания / А.М.Сайкин (СССР). - 2117652/06; Заявлено 21.03.1975; Опубл. 25.07.1976; Открытия. Изобретения, №27.
А.с. СССР 637543, МПК F 02М 25/06. Устройство для присадки выхлопных газов в первичный воздух дизеля / А.М.Сайкин, О.И.Жегалин, А.И.Френкель (СССР). - 2348101/25-06; Заявлено 19.04.1976; Опубл. 15.12.1978; Открытия. Изобретения, №46.
А.с. СССР 706552, МПК F 01 N 3/04. Жидкостный нейтрализатор отра-

карьерного автомобильного транспорта, сроку службы и условиями его эксплуатации.

Научная новизна диссертационной работы состоит в исследовании и разработке:

1. Закономерности повышения сверхнормативного загрязнения воздуха в
кабинах карьерных самосвалов.

Методов оценки негерметичности кабин и влияния избыточного давления на загрязнение воздуха в кабинах карьерных самосвалов. Исследовании методов очистки воздуха и разработке на их основе типоряда конструкций экосистем очистки воздуха в кабинах; оптимизации схем их работы с работой систем кондиционирования.
Метода оценки комплексной экологической безопасности карьерного автотранспорта в условиях эксплуатации.
Газодинамического метода жидкостной очистки отработавших газов -более эффективного по сравнению с барботажным процессом жидкостной очистки, с помощью которого достигнута наибольшая эффективность очистки отработавших газов от оксидов азота и канцерогенного бенз(а)пирена.
Метода оптимизации закона управления рециркуляцией отработавших газов на всех режимах работы дизеля, предусматривающего достижение максимальной эффективности снижения токсичности отработавших газов при исключении ухудшения экономичности работы дизеля, обоснование которого произведено путем введения в теоретические расчетные исследования наиболее точного в сравнении с коэффициентом избытка воздуха показателя - коэффициента избытка кислорода.
Оптимальных сочетаний различных методов снижения токсичности отработавших газов дизелей (рециркуляции отработавших газов, подачи воды и части топлива на впуске дизеля, уменьшение угла опережения начала впрыска топлива) и разработке комплексных систем снижения токсичности для карьерного автомобильного транспорта.
Методов, систем и технологий поддержания экологических параметров дизелей и карьерных самосвалов на уровне исходных путем снижения темпов из-

носа дизелей в процессе длительной эксплуатации, включающих: измененный метод нормирования периодичности проведения ее технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР) в зависимости от суммарного расхода топлива между ТО; систему двухступенчатой очистки воздуха, поступающего в двигатель, от пыли; новый состав охлаждающей жидкости (ОЖ), снижающий кавитацию внутренних полостей систем охлаждения.

8. Оптимальных сочетаний наиболее эффективных методов и средств, разработанных для карьерных самосвалов, подземных бульдозеров, погрузочно-дос-тавочных машин, тракторов, находящихся в длительной эксплуатации, обеспечивающих гарантированное снижение содержания вредных веществ в воздухе до уровня требований Ростехнадзора.

Практическая значимость работы состоит:

В организации производства типоряда систем эффективной очистки воздуха в кабинах карьерных самосвалов и другого карьерного автомобильного транспорта;
В разработке комбинированных систем снижения токсичности отработавших газов дизелей на основе исследованных методов, оптимизации способов их работы и оптимальных регулировок, осуществляющих эффективную очистку отработавших газов дизелей; в том числе жидкостных нейтрализаторов, обеспечивающих очистку отработавших газов от сажи, и не нормируемого, но весьма опасного канцерогенного бенз(а)пирена (БП);
В разработке: конструкции двухступенчатой системы очистки воздуха, поступающего в двигатель, от пыли; более эффективной технологии нормирования периодичности проведения технического обслуживания и текущего ремонта; нового состава охлаждающей жидкости, исключающего кавитацию внутренних полостей систем охлаждения дизелей;
В разработке комплексных систем снижения токсичности для карьерных самосвалов, подземных машин, подземного бульдозера, тракторов, а также рекомендаций по эффективным сочетаниям составов и регулировок различных систем, обеспечивающих многократное снижение выброса оксидов азота и канцерогенных веществ с отработавшими газами ранее выпущенных моделей дизелей;

Saikin A.M., Petkov Т. J., Kutzevalov.V.A. Possibility of toxicity quantitative evaluation of exhaust gases from the internal combustion engines II Maiami international congress on energy and environment. Maiami Beach, Florida.: Vol.2, 1989.- desember, P. 32-41.
Petkov T.J., Saikin A.M., Kutzevalov.V.A. Reduction the toxicity of exhaust gases II Maiami international congress on energy and environment I Maiami Beach, Florida.: Vol.2, 1989.- desember, P. 78-89.

Petkov T.J., Saikin A.M., Kutzevalov.V.A. Some system designer for emission control of exhaust gases of vehicles diesels II Maiami international congress on energy and environment. Maiami Beach, Florida.: 1989. - Vol.2/ - desember, P. 52-60.
Сайкин A.M. На повестке дня - снижение токсичности отработавших газов//Международные автомобильные перевозки. -М.: 1992. -№1. -С.21-26
Корнилов Г.С, Сайкин A.M., Новиков В.З. Антитокс-Д // Автомобильная промышленность. - 1992. - №4. - С. 16-18.
Корнилов Г.С, Сайкин A.M., Новиков В.З. Каталитические нейтрализаторы НАМИ для дизельного автотранспорта // Сб. научн. тр. НАМИ. - М.: НАМИ. -1993.-С.168-173.
Кутенев В.Ф., Сайкин A.M., Новиков В.З. Электрофильтр для очистки отработавших газов дизелей от сажи // Сб. научн. тр. НАМИ.-М.: НАМИ.-1993. -С.174-182.

15.Сайкин A.M., Терников Н.Е. Очистка воздуха в кабинах карьерных машин // Сб. «Энергосбережение на карьерном автомобильном транспорте». - Екатеринбург: ИГД УроРАН, 2003. - С. 136-147.

Плиев И.А., Сайкин A.M., Евдокимов В.Д. и др. Острая проблема повышенного загрязнения воздуха в салонах автомобилей и пути ее решения. Автомобили / Сб. науч. тр. - 2004. -НАМИ. - Вып.232. -С.116-130.
Сайкин A.M. Проблема вредного воздействия токсичных веществ на пассажиров и водителей транспортных средств//АвтоГрин, М.: 2004. - №3. - С. 21-25

20. Сайкин A.M., Семикин Н.С. Предложения по корректировке требований к микроклимату и содержанию вредных веществ в воздухе салонов и кабин

действующей нормы удельного выброса суммарных оксидов азота);

- по разработке новых стандартов в отношении оборудования кабин карьерного автомобильного транспорта системами очистки воздуха.

7. Результаты диссертационной работы внедрены на БелАЗе, в горно-обогатительных комбинатах РФ, опытном производстве ФГУП «НАМИ» и «Неорганика», п/я ЯО-100/3, Редкинском опытном заводе, ООО «НПК «Агродизель», ООО «НПО СКТ НАТИ», ООО «Хромдетэкология» и используются в практике учебных процессов МАМИ (ГТУ), РУДН (г.Москва), МГАУ (г.Москва), КСХУ (г.Киров).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих печатных работах.

Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. - М.: Колос. 1991. - 221 с.
Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотранспортных дизелей. - 2-е изд., испр., и доп. -М.: Колос, 1994. - 224 с.
Френкель А.И., Сайкин A.M., Крутов А.И. Снижение токсичности отработавших газов тракторного дизеля Д-240 // Тракторы и сельхозмашины. - М: 1979. Вып.4.-С30-32.
Сайкин A.M., Жегалин О.И. Нормирование токсичности и дымности отработавших газов дизелей//Промышленный транспорт. - 1980.: №6. -С.38-39.
Жегалин О.П., Сайкин A.M., Френкель А.И. Снижение токсичности отработавших газов тракторных дизелей методами воздействия на рабочий процесс // Труды симп. стран членов СЭВ. -М.: Наука, 1981. -С.211-224.
Жегалин О.П., Сайкин A.M., Каганович И.Л. и др. Система снижения токсичности отработавших газов // Труды симп. стран членов СЭВ. - М.: Наука, 1981. -С.160-172.
Лиханов В.А., Болотов А.К., Сайкин A.M. и др. Опыт снижения токсичности отработавших газов дизелей за счет подачи воды // Двигателестроение. - 1982. -№7. -С.38-42.

5. В разработке рекомендаций по применению оптимальных сочетаний методов в комплексных системах снижения токсичности отработавших газов дизелей и очистки воздуха в кабинах различных моделей самосвалов и карьерного автомобильного транспорта с учетом их номенклатуры и специфики условий эксплуатации.

Реализация результатов работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны:

Типоряд экосистем очистки воздуха в кабинах ЭСОВ и фильрующе-сорбирующих блоков к ним. Их производство организовано в ООО «НПО СКТ НАТИ», ООО «НПК «Агродизель», ФГУП «Неорганика». Они поставляются на БелАЗ, горнообогатительные комбинаты (ГОКи): «Мирный», «Айхальский», «Удачный», «Ковдор», «Лебединский», «Навоийский» (Узбекистан), Китая, Чили, Болгарии, Вьетнама и др. На конструкции ЭСОВ имеются сертификаты соответствия и патентная защита.
Жидкостный нейтрализатор для подземного бульдозера Т-130, подземных погрузочно-доставочных машин TORO-350, TORO-200 (фирма АРА, Финляндия) и др., производство которых освоено в опытном производстве ФГУП «НАМИ».

3. Серийно-производимый типоряд каталитических нейтрализаторов Н-
46А2, НД-5914 и др., устанавливаемых на подземные погрузочно-доставочные
машины, грузовые автомобили.

Комплексные системы снижения токсичности ОГ для самосвалов БелАЗ-540 и 540А, подземного бульдозера Т-130 (ЧТЗ, г. Челябинск), тракторов Т-25 (ВТЗ, г. Владимир), МТЗ-80 (МТЗ, г. Минск), которые прошли межведомственные приемочные испытания, документация на них передана на заводы-изготовители.
Двухступенчатая система очистки воздуха дизеля, документация и образцы которой переданы на заводы отрасли и по контракту с ФГУП «НАМИ» -фирме ДЭУ (Корея).
Измененный метод нормирования периодичности проведения ТО и ТР, соответствующие нормативы для карьерных самосвалов КАТ(США), ЮК-ЛИД(Япония, Канада, США), который внедрен в Навоийском ГМК (Узбекистан).

Новый состав охлаждающей жидкости, исключающий кавитацию внутренних полостей систем охлаждения дизелей.
Рекомендации по применению комплексных методов и средств, обеспечивающих эффективное снижение вредного воздействия самосвалов и другого карьерного автомобильного транспорта на рабочий персонал в зависимости от назначения, условий и срока эксплуатации.

Комплекс разработанных методов, математических моделей, методик расчета систем снижения токсичности отработавших газов и систем очистки воздуха в кабинах, результаты исследований введены в практику учебных процессов ГТУ МАМИ(г.Москва), РУДН (г. Москва), МГАУ(г.Москва), КСХУ (г.Киров).

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены на научных конференциях и семинарах: - на научно-технической конференции МВТУ им. Н.Э.Баумана (Москва, 1987 г.), научно-практической конференции «Проблемы энергетики и транспорта» МАДИ (Москва, 1988 г.), Боннской конференции (ФРГ) по экономическому сотрудничеству в Европе (Бонн, 1990 г.), международном конгрессе «Энергетика и развитие» во Флориде (США, Майами-Бич, 1993 г.), международном научно-техническом семинаре «Энергосбережение на карьерном автомобильном транспорте» (Екатеринбург, 2003г.), международных научно-технических конференциях Ассоциации автомобильных инженеров «Техническое регулирование в области автотранспортных средств» (Дмитров, 2004-2008 г.г.), конференции с международным участием «Каталитические технологии защиты окружающей среды для промышленности и транспорта» (Санкт-Петербург, 2007 г.), международных научных симпозиумах МГТУ «МАМИ» (Москва, 2005, 2009 г.г.), международных форумах «Проблемы энергосбережения и экологии автомобильной техники» (ФГУП «НАМИ», Москва, 2005-2009 г.г.), круглом столе «Пути повышения конкурентоспособности горных машин. Карьерный транспорт» в рамках «Неделя горняка» (МГГУ, Москва, 2008, 2009 г.г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты изучения основных закономерностей изменения загрязнения воздуха в кабинах карьерных самосвалов, обоснование комплексного подхода к решению исследуемой проблемы.

отработавших газов дизелей карьерного автомобильного транспорта, предназначенного для работы в местах с ограниченным воздухообменом.

4.3. На основе исследованных методов, воздействующих на рабочий процесс и очистки отработавших газов, исследованы и разработаны согласованные с заводами-изготовителями дизелей комплексные системы снижения токсичности: для тракторов (типа Т-25А, МТЗ-80), подземных бульдозеров (Т-130), подземных погрузочно-доставочных машин (типа ПД, TORO-200, TORO-350), карьерных самосвалов (БелАЗ-540, 540А), обеспечивающие выполнение требований Ростех-надзора по содержанию вредных веществ в отработавших газах.

Исследованы и предложены усовершенствованные методы, технологии и средства поддержания экологических параметров дизелей и карьерных самосвалов на уровне исходных путем снижения темпов их износа в процессе длительной эксплуатации, включающие: измененный метод нормирования периодичности проведения технического обслуживания и текущего ремонта в зависимости от суммарного расхода топлива между техническими обслуживаниями; методику расчета и конструкцию двухступенчатой системы очистки воздуха двигателя с тонкостью очистки пыли начиная с 1 мкм; новый состав охлаждающей жидкости, снижающий кавитацию внутренних полостей систем охлаждения. Системы и технологии предложены для внедрения на горнообогатительных комбинатах РФ. Разработанная система двухступенчатой очистки воздуха двигателя рекомендована для внедрения на заводах-изготовителях дизелей, документация на нее для строительно-дорожной машины передана фирме ДЭУ (Корея).
Разработаны рекомендации по применению исследованных комплексных методов и средств снижения загрязнения воздуха в кабинах и воздушной среды в карьерах, учитывающие специализацию, ресурс работы и условия эксплуатации карьерного автомобильного транспорта, а также рекомендации по доработке следующей нормативной документации:

правил Ростехнадзора в части введения ограничения содержания в отработавших газах дизелей диоксида азота, формальдегида и акролеина;

внесению дополнений в нормативную документацию по ограничению удельного выброса диоксида азота в отработавших газах дизелей (не более 15% от действующей нормы удельного выброса суммарных оксидов азота);

избытка кислорода, с помощью которого теоретически задан и экспериментально подтвержден оптимальный закон управления системой рециркуляции отработавших газов в зависимости от режимов работы дизеля без снижения его экономичности. Исследована эффективность ряда методов снижения токсичности, их оптимальные параметры и регулировки. Снижение суммарной приведенной удельной токсичности для изученных методов составляет: по рециркуляции отработавших газов - 22%, впрыску воды во впускной трубопровод - 28%, подаче топлива во впускной трубопровод - 29%), уменьшению угла опережения впрыска топлива - на 23%.

При комплексном применении перечисленных методов обеспечивается возможность многократного (в 6-8 раз) снижения удельных выбросов оксидов азота, при всех двойных сочетаниях исследованных методов - трех-четырех кратное их снижение.

4.2. Для дополнительной очистки отработавших газов исследованы методы жидкостной, каталитической и глубокой очистки.

Разработан новый процесс жидкостной очистки путем подачи нейтрализующего раствора в поток отработавших газов через горловину сопла Вентури и последующих конденсации и улавливания частиц, который обеспечивает 60 -^ 70%> очистку отработавших газов дизелей от сажи, что до 2 - 3 раз превышает эффективность очистки с помощью известных барботажных методов, и, что особенно важно, обеспечивает очистку отработавших газов на 70%> от наиболее опасного канцерогенного бенз(а)пирена.

По результатам исследования метода каталитической очистки разработаны каталитические нейтрализаторы с шариковым и блочным катализатором для карьерного автомобильного транспорта.

Исследованиями по оптимизации комплексных методов достигнута эффективная очистка отработавших по всем нормируемым вредным веществам в соответствии с требованиями Ростехнадзора.

Исследованы методы глубокой очистки отработавших газов, включающие процессы химического поглощения, адсорбции, фильтрации и каталитической очистки и разработаны конструкции навесных и стационарных систем для очистки от

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований и разра
боток:

Метода оценки комплексной экологической безопасности карьерного автотранспорта в условиях эксплуатации; согласованные с гигиеническими нормативами технические требования к методам и средствам снижения загрязнения воздуха в кабинах в отдельном и комплексном применении.
Методов оценки негерметичности кабин AT.
Методов и способов очистки воздуха в кабинах, конструкций экосистем очистки воздуха в кабинах; схем работы экосистем очистки воздуха в кабинах самосвалов и другого карьерного автомобильного транспорта.
Методов жидкостной и каталитической очистки отработавших газов ранее выпущенных моделей дизелей и конструкций для их реализации в отдельном и комбинированном исполнении.
Методов рециркуляции отработавших газов, подачи воды и части топлива на впуске дизеля, уменьшения угла опережения начала впрыска топлива; оптимальных их регулировок в составе комплексных систем снижения токсичности отработавших газов для дизелей ранее выпущенных моделей.
Методов, систем и технологий поддержания экологических параметров дизелей на уровне исходных путем снижения темпов их износа в процессе длительной эксплуатации.

3. Рекомендации по применению наиболее эффективных и оптимальных со
четаний методов и средств снижения загрязнения воздуха в кабинах карьерных
самосвалов, погрузочно-доставочных машин и другого карьерного автомобильного
транспорта с учетом их номенклатуры, наработки и условий эксплуатации, а также
рекомендации по корректировке нормативной документации.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано две монографии, 85 печатных работ в научных журналах и сборниках, получено 80 патентов и авторских свидетельств, в т.ч. 3 зарубежных.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литера-

туры и приложений. Общий объем работы составляет 380 страниц, в том числе 339 страниц основного текста. Диссертация содержит 61 таблицу, 104 рисунка и 396 литературных источников.

Похожие диссертации на Обоснование и разработка комплексных методов снижения загрязнения воздуха в кабинах карьерных самосвалов отработавшими газами дизелей